预制预应力钢筋混凝土自复位剪力墙抗震性能试验研究

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自复位结构是针对提高结构震后恢复能力而提出来的一种新型预制结构。与传统结构相比,自复位结构具有破坏轻微,残余变形小,震后易修复的特点。本文对钢筋混凝土自复位剪力墙结构的抗震性能进行了试验研究,为自复位剪力墙结构在国内的推广应用提供基础数据。本文的研究内容为钢筋混凝土自复位剪力墙结构的抗震性能,采用的方法为拟静力试验方法,试验对象包括1个现浇剪力墙试件、4个自复位剪力墙试件。通过对高宽比相同的现浇剪力墙与自复位剪力墙进行试验,对比自复位剪力墙与现浇剪力墙在抗震性能上的不同,研究弯矩贡献比对自复位剪力墙抗震性能的影响;通过对弯矩贡献比相同、高宽比不相同的自复位剪力墙进行试验,研究高宽比对自复位剪力墙抗震性能的影响。试验结果表明:与现浇剪力墙相比,自复位剪力墙的裂缝开展较少,变形主要集中在底部接缝处,表现为墙脚混凝土的破坏,试验结束之后墙身较为完好,且上部墙板未观测到破坏迹象;现浇剪力墙滞回曲线比较饱满,骨架曲线呈现典型的“S”型,而自复位剪力墙的滞回曲线出现明显的捏拢,骨架曲线呈现多线型;随着弯矩贡献比的减小,自复位剪力墙的耗能能力逐渐提升,残余变形逐渐增大,自复位能力下降;在弯矩贡献比相同的情况下,高宽比较大的试件,剪切变形所占比重较小,试件未发生剪切破坏,而高宽比较小的试件,剪切变形所占比重较大,试件出现了剪切破坏;弯矩贡献比相同的情况下,不同高宽比的试件表现出了相同的耗能能力,与高宽比较大的试件相比,高宽比较小的试件,其残余变形较小。在ACI ITG-5.2和新西兰规范NZS的基础上,总结了自复位剪力墙的承载力计算方法以及设计计算过程。依据此计算方法计算了各试件在特征位移角下的理论承载力,并与试验结果进行了对比,发现二者吻合度较好。通过合理的设计和得当的构造措施,自复位剪力墙在与现浇剪力墙拥有相当的承载力时,具有不错的耗能能力与自复位能力。自复位剪力墙具有震后破坏小、易修复的特点,这些特征有利于在抗震设防地区推广自复位剪力墙结构。
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